JPH0530306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば店舗における商品の盗難防
止を図るために展示商品に付着されるタグ
（TAG）シートなどに適用される半導体素子内蔵
シートに係り、特に対向する二枚のフイルムの導
電パターン相互間を電気的に接続するための構造
に関する。

（従来の技術） デパート等の店舗における商品盗難防止システ
ムで使用される従来のタグシートは、第２図Ａ乃
至Ｃに示すように構成されている。これらの図に
おいて、１はポリイミド樹脂膜等の絶縁シートで
ある。この絶縁シート１の表面には、所定の導電
性パターン２が形成されている。この導電性パタ
ーン２は、絶縁シート１の表面にラミネートされ
た銅箔をエツチングして形成したもので、三つの
部分２₁，２₂，２₃からなつている。また、導電
性パターン２にはパツケージに組立てられた半導
体ダイオード素子３が半田付けされている。図
中、４は半田層を示している。この場合、ダイオ
ード素子３の端子は導電性パターン部分２₂の両
端部分に接続され、第２図Ｃの等価回路に示すよ
うに導電性パターン部分２₂と共にLC共振回路を
構成している。そして、パターン部分２₁はこの
共振回路の受信アンテナ、パターン部分２₃は送
信アンテナとして機能する。これら回路構成部分
は、その上に熱圧着等の手段で被覆された樹脂等
の絶縁被膜で保護されている。

上記タグシートはデパート等の店舗において、
第３図に示した盗難防止システムに用いられるも
のである。その概略を説明すると、タグシートは
表面に値札等の印刷を施され、店舗に陳列されて
いる個々の商品に１個づつ付着される。このタグ
シートは、レジで料金を支払つたときに商品から
取外すこととし、不正に取得した商品にはそのま
ま残存するようにしておく。

他方、店の適当な出口には図示のような検知装
置を設置しておく。図中、１１は1.15GHz程度の
高周波発信装置で、この高周波発信装置１１に接
続された送信アンテナ１２が出口に張設されてい
る。また、約2.3GHzの周波数を感知する高周波
受信装置１３が設置され、この受信装置１３に接
続された受信アンテナ１４が前記送信アンテナ１
２に対向して張設されている。そして、前記高周
波発信装置１１は、図示のように人間が出口を通
つたときに動作するようになつている。

そこで、不正に取得されてタグシートが付着し
たままの商品、例えば図示のようにタグシート１
０が付着したままの上着を着た人間がこの出口を
通過すると、次のようにして高周波受信装置１３
に接続された警報装置１５が鳴動し、盗難を防止
することができる。

即ち、高周波発信装置１１から発信された高周
波の電波がタグシートの受信アンテナ部分２₁に
受信され、これによつてダイオード３とコイル部
分２₂とからなるLC共振回路が動作する。その結
果、LCの値で決まる特定周波数（受信装置１３
に合せて2.3GHzに設定しておく）の電波が受信
アンテナ部分２₃から送信される。この高周波電
波はアンテナ１４に受信され、受信装置１３に検
知されて警報装置１５を動作させる。

上記従来のタグシートには次のような問題があ
つた。

第一の問題は、絶縁シート上にラミネートした
銅箔を所定のパターンにエツチングして回路を形
成しているため、材料コスト及び製造コストが高
く、また製造工程が複雑で量産性に乏しいことで
ある。

第二の問題は、絶縁シートの回路パターン上に
半田付けされた素子３が存在するため、表面に凹
凸が形成されることである。このため、用途上か
ら当然に要求される薄型化が困難で、また品名等
の印刷にも困難を生じる。

第三の問題は、素子３を半田付けしているため
取付け精度が悪く、所定の回路性能を維持するこ
とが困難なことである。

これらの問題を解決すべく、本願出願人は特願
昭61−49911号出願により、薄型で平坦性に優れ、
且つ高精度の共振回路を有する安価なタグシート
として第４図に示すような構造を提案している。
即ち、このタグシートは、第一の絶縁フイルム２
１の表面に導電性ペーストを印刷して形成された
所定の導電性パターン２２と、この導電性パター
ン２２を覆つて前記第一の絶縁フイルム２１の表
面に貼り合せられた第二の絶縁フイルム２３と、
前記導電性パターン２２の所定位置を露出させる
ように、この第二の絶縁フイルム２３に開口され
たスルホール２４と、このスルホール２４のうち
の一つに収納されて前記導電性パターン２２上に
マウントされた半導体ダイオードチツプ２５と、
他のスルホール内部に充填された導電性材料２６
と、所定の導電性パターン２７が印刷された絶縁
フイルムであつて、その導電性パターン２７が前
記半導体ダイオードチツプ２５と前記スルホール
内に充填された導電性材料２６との間を接続する
ように、前記第二の絶縁フイルム２３上に貼り合
せられた第三の絶縁フイルム２８とからなり、前
記導電性パターン２２，２７及び前記半導体ダイ
オードチツプ２５がLC共振回路と、これに接続
された受信アンテナおよび送信アンテナとを構成
していることを特徴としている。

しかし、上記したような第４図のタグシートに
は次のような問題点がある。(1)第２の絶縁フイル
ム２３のスルーホール部に充填される導電性材料
２６は、別のスルーホール２４部内に収容されて
第１の絶縁フイルム２１上にダイマウントされた
ダイオードチツプ２５の厚さと略同じになるよう
に、たとえば200μm±10μm程度の精度が要求さ
れる。この場合、導電性材料２６の形成を導電性
ペーストの印刷により行なうものとすれば、量産
に際して上記導電性ペーストの厚さを上記精度で
制御することが困難であり、製造歩留りが低く、
上記精度を実現しようとする製造コストが高くな
る。(2)仮に上記精度を実現してタグシートを製造
したとしても、第２の絶縁フイルム２３のスルー
ホール内に導電性ペーストのみを充填する構造で
は、導電性ペースト表面中央部に凹部（空〓部）
２９が生じ易く、導電性ペーストと第３の絶縁フ
イルム２８の導電性パターン２７との機械的接合
力が十分に得られず、タグシートを弓なりに曲げ
たようなときに上記接合力が弱い部分で電気的に
オープン不良が生じ易く、信頼性に乏しい。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記したような相対向する絶縁フイ
ルムの導電性パターン相互間を導電性ペーストの
みで接続することに伴なう問題点を解決すべくな
されたもので、量産性に富み、製造歩留りが高
く、信頼性が高く、薄型で平坦性に優れた半導体
素子内蔵シートを提供するものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の半導体素子内蔵シートは、片面に所定
の導電性パターンが導電性ペーストの印刷により
形成された第１の絶縁フイルムと、この第１の絶
縁フイルムの導電性パターン形成面に貼り合わさ
れ、前記導電性パターンの所定位置に対応して複
数のスルーホールが開孔された第２の絶縁フイル
ムと、この第２の絶縁フイルムのスルーホールの
一部に収容されて前記導電性パターン上にマウン
トされ、前記第２の絶縁フイルムの厚さに略等し
い高さを有する半導体素子チツプと、同じく前記
第２の絶縁フイルムのスルーホールの一部に収容
されて前記導電性パターン上にマウントされ、前
記第２の絶縁フイルムの厚さに略等しい高さを有
する硬性の導電体チツプと、この導電体チツプを
収容している上記スルーホールに充填された導電
性接着剤と、片面に所定の導電性パターンが導電
性ペーストの印刷により形成され、この導電性パ
ターンの一部が前記半導体素子チツプの上端部電
極および前記導電体チツプにそれぞれ電気的に接
続された状態で前記第２の絶縁フイルム上に貼り
合わされた第３の絶縁フイルムとからなることを
特徴とする。

なお、上記各絶縁フイルムとしては樹脂フイル
ムを用いることができ、価格および特性の点から
ポリエステル樹脂フイルムが特に好ましい。ま
た、導電性ペーストとしては、半導体装置等の製
造に広く用いられている半硬化型の銀／エポキシ
樹脂系ペーストを用いることができる。

（作用） 相対向する絶縁フイルムの導電性パターンは、
相互間に介在する硬性の導電体チツプおよび導電
性接着剤により電気的に接続される。したがつ
て、導電性パターンを導電性ペーストの印刷によ
り形成する場合に上記導電体チツプとの接続部分
のレベリングを容易且つ正確に行なうことがで
き、量産性に富み、製造歩留りが高くなる。ま
た、硬性の導電体チツプおよび導電性接着剤が前
記導電性パターン相互間に充実状態で介在して導
電性パターン相互が機械的に十分に接合されてい
るので、シートが弓なりに折り曲げられても上記
導電性パターン相互間接続部が電気的にオープン
不良になるおそれは少なく、信頼性は高い。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細
に説明する。

第１図に示すタグシートにおいて、３１は厚さ
が略150μmの第１の絶縁フイルム（本例ではポリ
エステルフイルム）であり、その片面（内面側）
には導電性ペースト（本例ではAgペースト）の
印刷により、所定の回路パターンを有する導電性
パターン３２が形成されている。この導電性パタ
ーン３２の一部には、半導体素子チツプマウント
部と導電体チツプマウント部とが設けられてお
り、上記半導体素子チツプマウント部にはシヨツ
トキーダイオードチツプ３３がダイマウントされ
ている。３４は上記第１の絶縁フイルム３１の導
電性パターン形成面に貼り合わされた（積層接着
された）第２の絶縁フイルム（本例ではポリエス
テルフイルム）であり、その厚さは前記シヨツト
キーダイオードチツプ３３の高さと略同じ（約
200μm）であり、前記半導体素子チツプマウント
部および導電体チツプマウント部にそれぞれ対応
してスルーホール３５が開孔されており、このス
ルーホール３５の一部に前記シヨツトキーダイオ
ードチツプ３３が収容されている。そして、前記
導電体チツプマウント部に対応する上記第２の絶
縁フイルム３４のスルーホールにその深さ（第２
の絶縁フイルム３４の厚さ）に略等しい高さを有
する硬性の導電体チツプ３６が収容されて前記導
電体チツプマウント部にマウントされて電気的に
接続されている。この導電体チツプ３６は、本例
では球状の半田（半田ボール）が用いられている
が、銅球とか円形のスルーホールに嵌合する円柱
状の金属チツプなどであつてもよい。さらに、上
記半田ボール３６を収容しているスルーホール内
には導電性接着剤３７が充填されている。３８は
厚さが略150μmの第３の絶縁フイルム（本例では
ポリエステル）であり、その片面（内面側）には
導電性ペースト（本例ではAgペースト）の印刷
により所定の導電性パターン３９が形成されてお
り、この導電性パターン形成面が前記第２の絶縁
フイルム３４上に貼り合わされて（積層接着され
て）いる。この場合、上記第３の絶縁フイルム３
８の導電性パターン３９は、前記第２の絶縁フイ
ルム３４のスルーホール３５内に収容されている
シヨツトキーダイオードチツプ３３の上端部電極
３３′に電気的に接続されると共に半田ボール３
６に電気的に接続されている。このように、スル
ーホール内の半田ボール３６および導電性接着剤
３７を介して第３の絶縁フイルム３８の導電性パ
ターン３９と第１の絶縁フイルム３１の導電性パ
ターン３２とが機械的に十分に接合された状態で
電気的に接続されることによつて、全体としては
第２図Ｃに示したような等価回路を有するLC共
振回路と、これに接続された受信アンテナパター
ンおよび送信アンテナパターンが構成されてい
る。

なお、上記タグシートの製造工程の一例につい
て概要を述べる。先ず、第１の絶縁フイルム３１
の素材を第１のロールから連続的に供給しなが
ら、上記フイルムの片面に印刷ロールでAgペー
ストをオフセツト印刷して所定パターンを形成す
る。続いて、上記フイルムをオープン中に通し、
Agペーストパターン３２を焼成する。次に、ス
タンピングゾーンにおいて、上記フイルム上のシ
ヨツトキーダイオードマウント位置および半田ボ
ールマウント位置に導電性接着剤を塗布し、加熱
して半硬化状態にする。次に、マウントゾーンに
おいて、シヨツトキーダイオードチツプ３３をそ
のマウント位置にダイマウントし、半田ボール３
６をそのマウント位置にマウントする。一方、第
２の絶縁フイルム３４の素材を第２のロールから
連続的に供給しながら、パンチング装置で所定の
位置にスルーホール３５を穿設し、さらにフイル
ム両面に転写ロールにより接着剤を塗布する。そ
して、第１の絶縁フイルム３１のAgペーストパ
ターン形成面上に第２の絶縁フイルム３４を重ね
合わせ、そのスルーホール３５内に位置するシヨ
ツトキーダイオードチツプ３３の上端部電極３
３′上に導電性接着剤を塗布すると共に、半田ボ
ール３６を収容したスルーホール内に半田ボール
３６の上面側から導電性接着剤３７を充填し、こ
の導電性接着剤を加熱して半硬化状態にする。一
方、第３の絶縁フイルム３８の素材を第３のロー
ルから連続的に供給しながら、上記フイルムの片
面に印刷ロールでAgペーストをオフセツト印刷
して所定パターンを形成する。続いて、上記フイ
ルムをオープン中に通し、Agペーストパターン
３９を焼成する。そして、上記第３の絶縁フイル
ム３８のAgペーストパターン形成面を、前記第
１の絶縁フイルム３１上に重ね合わされた第２の
絶縁フイルム３４上に重ね合わせ、この全体を加
熱加圧ロールに通して熱圧着することにより、シ
ヨツトキーダイオードチツプ部および半田ボール
部に存在する半硬化状態の導電性接着剤を完全に
焼成し、第１図に示したような積層構造のタグシ
ートの複数列が帯状に連なつたものを形成する。
こうして得られた帯状のタグシートをパンチング
装置に送つて個々のタグシートに切断するための
ミシン目を施し、さらにスリツタ装置に送つて一
列単位毎に切り離した後、製品ロールに巻き取
る。

上記したように第１図の構造を有するタグシー
トは、第４図に示したタグシートの有する特長を
そのまま有している。即ち、第２の絶縁フイルム
３４が二枚の対向する絶縁フイルム３１，３８間
にスペーサとして挿入されているので、シート表
面に凹凸がなく、優れた平坦性を有している。し
たがつて、表面に商品名や価格等を印刷して用い
るというタグシートとしての用途に極めて適して
いる。しかも、シヨツトキーダイオードチツプ３
３をパツケージ化して独立の半導体デバイスとし
て組み込むのではなく、チツプ自体をそのまま用
いて絶縁フイルム３１，３４，３８によりパツケ
ージングした状態となつているので、タグシート
を著しく薄くすることができる。

また、上記実施例のタグシートは、二枚の対向
する絶縁フイルム３１，３８の導電性パターン３
２，３９間の電気的接続を、スペーサとして挿入
されている絶縁フイルム３４のスルーホール内に
収容された上記スルーホールの深さと略同じ高さ
を有する導電体チツプ３６および導電性接着剤３
７により行なつているので、上記スルーホール内
に導電性ペーストのみを充填した構造に比べて、
この導電性ペーストを印刷により形成する場合の
レベリングが困難であるという問題が生じる余地
はなく、相対向する二枚の絶縁フイルム３１，３
８の導電性パターン３２，３９をAgペーストに
より印刷する場合のレベリングを容易に且つ正確
に設定でき、量産性に富み、製造歩留りが高く、
コストダウンが可能になる。また、上記実施例の
タグシートは、弓なりに折り曲げた場合でも、前
記スルーホール内の導電体チツプ３６および導電
性接着剤３７により相対向する導電性パターン相
互間の機械的接合および電気的接続が十分に維持
されるので、オープン不良が生じるおそれが少な
く、信頼性が高い。

なお、本発明の半導体素子内蔵シートは、上記
実施例のタグシートに限らず、半導体素子チツプ
を内蔵し、所定の回路を形成するための導電性パ
ターンを有するシート一般（ICカードも含む）
に適用できる。

［発明の効果］ 上述したように本発明の半導体素子内蔵シート
によれば、相対向する絶縁フイルムの導電性パタ
ーン相互間に硬性の導電体チツプを介在させて電
気的に接続するようにしたので、上記導電性パタ
ーンを導電性ペーストの印刷により形成する場合
に上記導電体チツプとの接続部分のレベリングを
容易且つ正確に行なうことができ、量産性に富
み、製造歩留りが高くなる。しかも、上記シート
を弓なりに折り曲げた場合に、上記導電体チツプ
を介在させた導電性パターン相互接続部は電気的
なオープン不良になるおそれが少なく、信頼性が
高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るタグシートを
示す断面図、第２図Ａは従来のタグシートの内部
の回路パターンを透視して示す平面図、第２図Ｂ
は同図ＡのＢ−Ｂ線に沿う断面図、第２図Ｃは同
図Ａの回路パターンの等価回路図、第３図はタグ
シートを用いた盗難防止システムを説明するため
に示す図、第４図は現在提案中のタグシートを示
す断面図である。 ３１……第１の絶縁フイルム、３２，３９……
導電性パターン、３３……ダイオードチツプ、３
４……第２の絶縁フイルム、３５……スルーホー
ル、３６……導電体チツプ（半田ボール）、３７
……導電性接着剤、３８……第３の絶縁フイル
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 片面に所定の導電性パターンが導電性ペース
   トの印刷により形成された第１の絶縁フイルム
   と、この第１の絶縁フイルムの導電性パターン形
   成面に貼り合わされ、前記導電性パターンの所定
   位置に対応して複数のスルーホールが開孔された
   第２の絶縁フイルムと、この第２の絶縁フイルム
   のスルーホールの一部に収容されて前記導電性パ
   ターン上にマウントされ、上記第２の絶縁フイル
   ムと略同じ高さを有する半導体素子チツプと、同
   じく前記第２の絶縁フイルムのスルーホールの一
   部に収容されて前記導電性パターン上にマウント
   され、上記第２の絶縁フイルムと略同じ高さを有
   する硬性の導電体チツプと、この導電体チツプを
   収容している前記スルーホールに充填された導電
   性接着剤と、片面に所定の導電性パターンが導電
   性ペーストの印刷により形成され、この導電性パ
   ターンの一部が前記半導体素子チツプの上端部電
   極および前記導電体チツプにそれぞれ電気的に接
   続された状態で前記第２の絶縁フイルム上に貼り
   合わされた第３の絶縁フイルムとからなることを
   特徴とする半導体素子内蔵シート。 ２ 前記導電体チツプは球状の半田であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体素
   子内蔵シート。 ３ 前記半導体素子チツプはシヨツトキーダイオ
   ードチツプであり、前記第１の絶縁フイルムの導
   電性パターン、第３の絶縁フイルムの導電性パタ
   ーン、前記シヨツトキーダイオードチツプおよび
   前記導電体チツプが接続された回路は、LC共振
   回路とこれに接続された受信アンテナおよび送信
   アンテナを構成していることを特徴とする前記特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の半導体素
   子内蔵シート。